Терморегулятор для котла отопления – что это такое, как работает, разновидности термодатчиков, выбор, схемы подключения

Установка специального устройства контроля уровня нагрева автономной системы обогрева частного дома снижает расход топлива на 20%, уменьшает нагрузку на оборудование и повышает комфорт в помещении. Разберем, что собой представляет терморегулятор для котла отопления, как он работает и для чего предназначен, какие разновидности его существуют, как правильно подобрать его для конкретных условий применения и в чем заключаются особенности его подключения.

Цифровой комнатный термостат для отопительного котла Источник gradusplus.com

Терморегулятор – что это такое, назначение, принцип действия

Терморегулирующее устройство осуществляет взаимодействие между отопительным нагревателем и температурой атмосферы в помещении и на улице, а также уровнем нагрева теплоносителя, труб и радиаторов. При этом параметры задают пользователем через блок управления.

Типичный терморегулятор состоит из следующего набора основных компонентов:

• Термочувствительный сенсор. Изготавливается из материала, изменяющего характеристики под действием перемены температуры окружающей среды. Сигнал от датчика передается на управляющий блок.
• Управляющий модуль. Улавливает малейшие изменения параметров сенсора и выдает соответствующую команду на рабочий механизм, непосредственно запускающий то или иное действие в котельном оборудовании. Это может быть простейший механический клапан или электромагнитное реле, а также цифровой или аналоговый прибор.

Термочувствительный элемент, соединенный проводом с исполнительным блоком Источник par-torg.com

• Блок настроек. На нем пользователь задает значения температуры и прочих параметров, при которых должен срабатывать термостат для котла отопления. В механических моделях выполняется одна единственная настройка, в электронных – задается одновременно несколько параметров.

Функционирует прибор по следующему алгоритму:

1. Пользователь с помощью блока настроек выставляет требуемое значение температуры.
2. Как только уровень нагрева среды достигает нужного значения, управляющий модуль улавливает произошедшие перемены в характеристиках датчика.
3. Далее посылается сигнал на рабочий механизм для совершения конкретного действия – остановки котла, закрытию клапана трубопровода, перекрыванию радиатора и т. д.
4. По мере достижения температуры среды ниже установленного значения управляющий блок опять фиксирует происходящие изменения сенсора и запускает систему на повышение температуры.

Совет! В период отсутствия хозяев или во время ночного сна с помощью программируемого терморегулятора можно понижать температуру в доме на 3-4 0С ниже обычного значения. Это позволит уменьшить потребление энергоресурса на 30% по сравнению с обычной нормой расхода.

Термостат обеспечивает комфортный микроклимат в доме при любых сюрпризах погоды Источник stroy-podskazka.ru

Преимущества беспроводных терморегуляторов

Комнатный термостат в схеме газового котла точно регулирует температуру и снижает энергопотребление. Кроме того, он работает в автоматическом режиме – нет необходимости в ручных настройках.

Использование программатора избавляет пользователя от проблем с поддержанием микроклимата в доме или квартире, открывая следующие возможности:

• Точная и быстрая регулировка температуры. Точность выставки составляет 0,3 градуса.
• Режимы день-ночь, функции задания температур по временным интервалам на несколько суток вперед.
• Подключение GSM-модуля или системы управления через Wi-Fi еще больше снижает необходимость участия человека в управлении котлом.
• Регулирование температуры воздуха в разных комнатах.
• Экономичность работы газового оборудования. Термостат стоит денег, но окупается за счет снижения общих расходов на отопление, включая электроэнергию, на 20-25%. Дело в том, что при отключении котла автоматика отключает насос, являющийся ее потребителем.

Управление выносного термостата

Окупаемость достигается уже за два сезона эксплуатации. Сокращение числа пусков/отключений приводит к экономии ресурса газового котла, стоимость которого превышает цену дополнительного оборудования. Программируемые устройства регулируют порог срабатывания температурного сенсора. И использование изменяет время задержки включения/отключения газового котла, что минимизирует вероятность срабатывания автоматики при кратковременных колебаниях температуры, например из-за сквозняка.

Современный беспроводной термостат с эргономичным дизайном, он легко вписывается в любой дизайн интерьера. Для монтажа не требуется прокладки проводки, что удобно при проектировании системы в старых домах.

Единственный недостаток то, что термостат и котел поддерживают совместную эффективную работу часто в том случае, если они выполнены одним производителем. Различия в электронике иногда делают несовместимыми устройства разных производителей.

Разновидности

Бытовые датчики температуры для котла отопления классифицируются сразу по нескольким признакам:

1. Способу контроля температуры – механические, электромеханические, электронные.
2. Типу котла – для электрических, газовых, твердотопливных.
3. Месту установки – комнатные, уличные.
4. Способу передачи сигнала – проводные, беспроводные.
5. Количеству функций – с одной, многими (программируемые).

Разберем особенности каждой разновидности более подробно.

По способу контроля температуры

В зависимости от того, каким способом осуществляет передача трансформаций свойств термочувствительного компонента в ответ на изменение температуры окружающей среды, термодатчики подразделяются на следующие 3 разновидности:

• Механические.

Принцип работы сенсоров данного типа основан на изменении физических свойств веществ под действием нагрева или охлаждения – а именно:

1. Расширения-сжатия газа или жидкости.
2. Колебание параметров упругости металла.

Устройство простейшего механического термостата Источник otoplenie-gid.ru
В основе конструкции приборов с жидким или газообразным веществом лежит запаянная колба. При изменении уровня нагрева жидкость или газ сжимаются или расширяются, тем самым приводя в движение шток клапана или шибер. Работа моделей на базе металлического элемента основана на замыкании-размыкании контактов. При нагреве-охлаждении пластина деформируется – подавая или прерывая электрический сигнал на модуль управления.

Основные плюсы механического регулятора температуры для котла отопления:

1. Независимость от состояния внешней электросети.
2. Простое устройство и несложная конструкция.
3. Низкая стоимость.

Отрицательные стороны регулятора данного вида выражены в низкой чувствительности, достаточно заметной погрешности – до 20С и громоздкости. Чаще всего их устанавливают для контроля температуры теплоносителя в радиаторе, но не воздуха в помещении.

Для настройки механического терморегулятора достаточно повернуть рукоятку в нужное положение Источник terman-s.ru

• Электромеханические. Принцип действий этого вида регуляторов основан на возникновении разности потенциалов соединенных между собой пластинчатых элементов из разных металлов. Сигнал от них проходит на электромагнитное реле для выполнения определенной команды оборудования. Ввиду низкой чувствительности, для получения достаточного электрического импульса требуется сильный нагрев поверхности.

Поэтому основная их сфера применения – контроль пламени в топке котла, работающего на прямом сжигании топлива. Как только огонь гаснет, мгновенно проходит сигнал в блок управления и систему безопасности. При этом для работы устройству требуется постоянное электропитание.

• Электронные. Регуляторы температуры, требующие для полноценной работы постоянное электропитание. В составе имеют выносной термочувствительный элемент, для контроля температуры воздуха, и модуль управления. Как правило, ими оснащаются электрокотлы.

В состав электронного датчика температуры котла входят 2 основных компонента:

1. Термочувствительный элемент.
2. Микроконтроллер.

Беспроводной цифровой терморегулятор из двух модулей Источник teplo25.ru
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах

Получив сигнал от датчика, микроконтроллирующий модуль выполняет запрограммированную в нем одну или несколько команд. При этом оба элемента не обязательно могут находиться в одном корпусе, но разделены между собой в пространстве. Связь между ними осуществляется как проводным, так и беспроводным способом.

По типу применяемой технологии электронный датчик бывает двух типов:

1. Аналоговый. Работает по жесткому логическому алгоритму. По возможностям аналогичен механическим моделям, но более точен – погрешность не более 0,5 °С.
2. Цифровой. Функционирует как по закрытой, так и по открытой логической схеме. В последнем случае позволяет выполнить пользовательские настройки, задавать параметры отопления по графику.

Достоинства электронного датчика:

1. Подключение выносных сенсоров, в том числе уличных.
2. Высоко точные настройки.
3. Разнообразие вариантов исполнения.

Недостатки – энергозависимость и большая цена.

Электронный термодатчик достаточно точен, но требует постоянного электропитания Источник teploregulyator.ru

На заметку! Современные модели электронных датчиков могут управляться на расстоянии через мобильное приложение при подключении к системе умного дома. Например, можно задать желаемый уровень нагрева помещения после длительного отсутствия при возвращении домой с работы, поездки, отпуска.

По типу котла

Несмотря на то, что все типы отопительных котлов предназначены для одной общей цели – обогрева помещений, работают, а значит, и управляются они по несколько различным схемам. Поэтому и терморегуляторы для них применяются разные, обладающими следующими особенностями:

• Для газовых. Термостат для газового котла, как правило, имеет встроенное исполнение и предназначается для контроля температуры теплоносителя. Однако экземпляры некоторых линеек имеют возможность подключения внешних датчиков – для измерения нагрева окружающего воздуха. Влияние того или иного сенсора на работу агрегата задается модулем управления в зависимости от настроек.

Современный газовый котел с встроенным термостатом для контроля температуры теплоносителя Источник vaillant.ru
Помимо этого, существует возможность подключения внешнего терморегулятора параллельно встроенному – без специального интерфейса по следующему алгоритму:

1. Исполнительный модуль внедряется в электросхему питания агрегата.
2. После этого на датчике устанавливается требуемая температура в помещении.
3. Когда температура воздуха достигнет заданного значения, исполнительный блок обесточит питание котла.
4. По мере охлаждения терморегулятор запустит горелку.

Газовые агрегаты в энергонезависимом исполнении всегда оснащаются механическими термодатчики выносного типа. Они контролируют только работу горелки. Некоторые модели могут комплектоваться штатным внешним сенсором без возможности замены или дополнения.

• Для электрических.

В отличие от выше описанного типа агрегата электрокотел управляется большим количеством способов:

1. Размыканием электропитания.
2. Изменением интенсивности работы электронагревательных элементов.
3. Воздействие на контроллер.

Внешний термостат для электрического котла Источник onlinetrade.ru

Порядок настройки

Для настройки системы и подбора комфортной температуры выполните следующие действия:

1. Выставьте дистанционным регулятором максимальную температуру.
2. Запустите котел и выведите его в оптимальный режим работы, при котором агрегат достигает наибольшего КПД.
3. Когда во всех комнатах установится комфортное тепло, возьмите электронный термометр и замерьте температуру возле вашего регулятора.
4. Выберите измеренное значение на термостате в качестве порога отключения отопителя. В программатор заложите требуемые установки.

Важное уточнение. Газовый котел работает с максимальным КПД при температурном режиме 80/60 °С (подача/обратка).

Разъясним цель перечисленных манипуляций. Из-за различных площадей и тепловых потерь температура в помещениях может отличаться на 1—3 градуса, поэтому лучше ориентироваться по степени нагрева воздуха около самого датчика.

Если в точке установки регулятора температура сильно отличается от остальных комнат, при настройке нужно делать поправку на величину этой разницы. В некоторых моделях, например, Baxi Magic Plus, предусмотрена функция подобной корректировки (называется – температурный сдвиг). Тогда остается лишь ввести в память прибора нужную величину, составляющую от 1 до 5 градусов.

Видео описание

Видео-пример установки и применения смарт-терморегулятора для котла:

Полезная информация! Термостат должен монтироваться в таком месте, чтобы исключить воздействие на него ближайших нагревательных приборов, солнечных лучей, сквозняков, мостов холода, электротехники, на высоте от поверхности пола около 1-1,5 м.

По способу передачи сигнала

Измерители нагрева среды для отопительного агрегата по способу передачи данных подразделяются на 2 вида:

1. Проводные. Подключаются к контроллеру посредством кабеля.
2. Беспроводные. Передача данных осуществляется посредством радиоканала, и идет от блока, контролирующего параметры помещения, то есть самого термодатчика, к блоку-приемнику, устанавливаемому вблизи или на корпусе агрегата.

Полезная информация! Помимо регуляторов нагрева воздуха помещения, существуют температурные датчики для измерения уровня нагрева теплоносителя, применяемого в системе отопления. Выпускаются они в накладном и погружном исполнении. Первые устанавливаются на поверхность трубопровода и батареи, вторые – монтируются в специальном месте внутрь труб, и в ходе работы непосредственно контактируют с нагреваемой жидкой средой.

Достигаем максимальной стабильности и комфорта

Дополнительной возможностью многих электронных термостатов является возможность организации погодозависимого управления, когда мощность котла корректируется в том числе и с изменением температуры на улице. Для этого достаточно подключить к термостату универсальный уличный датчик температуры (2-2,5 тыс. руб.).

Внешний датчик температуры для термостата Gira 130200.

Он представляет из себя единую конструкцию: датчик и провод длинною 2-6 м. Поэтому достаточно лишь зафиксировать жилы провода в соответствующих контактах термостата, согласно инструкции.

Правила выбора

При выборе термодатчика для котла отопления учитываются прежде всего следующие его собственные параметры установки:

• Как, где и каким способом будет устанавливаться регулятор.
• Предельно допустимые габариты.
• Рабочий диапазон контроля и регулирования температурных показателей.
• Предел чувствительности.
• Предназначение по месту монтажа – наружный, комнатный, накладной или погружной.
• Основной и дополнительный функционал.
• Возможности управления – через панель, пультом, на расстоянии.

Программируемый комнатный термостат

Программируемый электронный комнатный термостат позволяет выбрать нужную и комфортную температуру в любое время, его легко перенастраивать и менять режим работы. Таймер времени позволяет установить другой шаблон для отопления в будние и выходные дни. Некоторые таймеры позволяют устанавливать различные параметры для каждого дня недели, это может быть полезно для людей, работающих неполный рабочий день или посменно. Такими термостатами оснащены многие модели Terneo и КЧМ.

Программируемый комнатный термостат

Программируемый комнатный термостат позволяет установить индивидуальные нормативы отопления на каждый день в соответствии с образом жизни и поддерживать температуру дома все время, независимо от присутствия или отъезда хозяев. Видео: Подключение комнатного термостата к газовому котлу

Если за систему отопления отвечает котёл с радиатором, как правило, нужен только один программируемый комнатный термостат для управления всем домом. Некоторые шаблоны должны быть скорректированы весной и осенью, когда часы ушли вперёд и назад, или произошла определенная смена климатических условий. Также рекомендуем менять настройки температур при смене дня и ночи.

Такой контроллер климата имеет несколько опций, которые расширяют его возможности:

• «Партия», которая прекращает отопление на несколько часов, после возобновляет;
• «Перекрыть» позволяет временно изменить запрограммированные температуры во время одного из настроенных периодов;
• «Праздник», увеличивает интенсивность нагрева либо уменьшает её в течение определённого количества дней.

Особенности подключения

Существуют 3 стандартные схемы подключения термодатчика к отопительному котлу – это:

1. Напрямую к котлу.
2. К насосу.
3. Перед радиатором на трубу.

Первые два варианта не снижают мощности потока теплоносителя – в отличии от третьего. В последнем случае термостатический клапан несколько затрудняет поток, тем самым повышая гидравлическое сопротивление в системе. Это обязательно нужно учитывать – так как трубы рассчитаны на определенное предельное давление.

Чтобы избежать аварии, необходимо заранее – еще на стадии проектировании – включить в схему все терморегуляторы, монтируемые на трубы и радиаторы. Кроме того, рекомендуется устанавливать термодатчик перед батареей с применением байпаса. С его помощью поток будет перенаправляться в обратную магистраль в неостывшем виде – благодаря чему будет экономиться энергоресурс.

Самодельный внешний терморегулятор для котла: инструкция

Ниже представлена схема устройства самодельного терморегулятора для котла, которая собрана на микросхемах Atmega-8 и серии 566, жидкокристаллическом дисплее, фотоэлементе и нескольких температурных датчиков. Программируемая микросхема Atmega-8 и отвечает за соблюдение заданных параметров уставок терморегулятора.

Схема самодельного внешнего терморегулятора для котла

Собственно говоря, данная схема включает или выключает отопительный котёл при понижении (повышении) температуры наружного воздуха (датчик U2), а также выполняет эти действия при изменении температуры в комнате (датчик U1). Предусмотрена корректировка работы двух таймеров, которые позволяют регулировать время указанных процессов. Кусок схемы с фоторезистором влияет на процесс включения котла по времени суток.

Датчик U1 стоит непосредственно в комнате, а датчик U2 на улице. Подключается к котлу и устанавливается рядом с ним. При необходимости можно добавить электрическую часть схемы, позволяющую включать отключать агрегаты большой мощности:

Электрическая часть схемы, позволяющая включать отключать агрегаты большой мощности

Ещё одна схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7:

Схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7

Собран терморегулятор на базе микросхемы К651ЛА7 отличается простотой и лёгкостью при регулировке. Наш термостат – это специальный терморезистор, который значительно уменьшает сопротивление при нагревании. Данный резистор включён в сеть делителя напряжения электричества. В этой цепи также расположен резистор R2, при помощи которого мы и можем устанавливать необходимую температуру. На основе такой схемы можно сделать термостат для любого котла: Бакси, Аристон, Эвп, Дон.

Еще одна схема на терморегулятора на базе микроконтроллера:

Схема на терморегулятора на базе микроконтроллера

Устройство собрано на базе микроконтроллера PIC16F84A . Роль датчика выполняет цифровой термометр DS18B20. Малогабаритное реле управляет нагрузкой. Микропереключатели задают температуру, которая высвечивается на индикаторах. До сборки потребуется запрограммировать микроконтроллер. Сначала сотрите все с чипа и потом перепрограммируйте, а далее произведите сборку и пользуйтесь на здоровье. Устройство не капризное и работает нормально.

Стоимость деталей 300-400 рублей. Аналогичная модель регулятора стоит в пять раз дороже.

Несколько советов напоследок:

• хоть к большинству моделей и подходят разные варианты термостатов, все же желательно, чтобы терморегулятор для котла и сам котёл были произведены одним производителем, это значительно упростит монтаж и сам процесс эксплуатирования;
• перед покупкой такого оборудования нужно просчитывать площадь помещения и необходимую температуру, чтобы избежать «простоев» техники, и смены проводки в связи с подключением приборов более высокой мощности;
• перед установкой оборудования нужно позаботиться о теплоизоляции помещения, иначе высокие теплопотери будут неизбежны, а это дополнительная статья расходов;
• если, неуверены, что нужно приобретать дорогостоящую технику, то можно провести потребительский эксперимент. Приобрести более дешёвый механический термостат, отрегулировать его и посмотреть результат.

Коротко о главном

Терморегулятор контролирует работу отопительного агрегата в соответствии с настройками пользователя – по температуре воздуха в помещении и на улице, а также уровню нагрева радиаторов и теплоносителя в системе. В его конструкцию входят – термочувствительный элемент, управляющий модуль и блок настроек.

Как только температура контролируемой среды достигает заданного значения, исполнительный блок посылает команду на оборудование – отключение котла или насоса, перекрывание клапана в трубе. По мере остывания, срабатывает обратная команда – оборудование включается на обогрев.

Современные модели датчиков температуры для отопления классифицируются по следующим признакам:

1. Методу термоконтроля.
2. Виду котла.
3. Месту монтажа.
4. Способу передачи данных.
5. Числу функций.

При выборе регулятора для конкретных условий применения учитываются прежде всего его собственные технические характеристики и их совместимость с оборудованием. Установка приборов осуществляется тремя способами – к котлу, к насосу и на трубы. При этом внедрение их в схему должно происходить на стадии создания проекта.

Как правильно установить терморегулятор для газового котла отопления: схема подключения

Устанавливать прибор комнатного типа необходимо в самом посещаемом помещении. Как правило, это спальня или гостиная. Важно, чтобы это была именно жилая комната, а не кухня, коридор или ванная. Если людей в доме бывает немного, то выбирается самая холодная комната.

Внимание! Прежде чем устанавливать терморегулятор, позаботьтесь об утеплении помещений. В противном случае никакой экономии не получится из-за высоких теплопотерь.

Приобретая беспроводной электронный терморегулятор для газового котла, надо помнить, что ему необходим постоянный приток воздуха. Поэтому его нельзя размещать за мебелью или прикрывать шторами. Также его надо размещать на безопасном расстоянии от электрических и отопительных приборов, которые создают помехи радиоволнам. Опасность представляют также сенсорные выключатели и соседские котлы, которые находятся через стену. Также не подходят места, куда падают лучи солнца или бывают сквозняки, проходят потоки воздуха от кондиционера. Если в помещении на отопительных радиаторах стоят вентили с термоголовками, здесь устанавливать прибор тоже нет смысла.

Размещается устройство на расстоянии полтора метра над полом. Учитывая, что теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается, на таком расстоянии воздух имеет среднюю температуру в комнате. Этого правила надо придерживаться, даже если в полу установлен подогрев. Крепится аппарат к внутренней стене здания, так как внешние слишком холодные, даже если на них установлена теплоизоляция.

Схема подключения терморегулятора к котлу указана в инструкции к прибору, но стоит обозначить ключевые требования установки. Перед началом работ всегда надо отключать электропитание в доме, чтобы обезопасить себя.

Подберите место для установки в соответствии с описанными выше рекомендациями. Подведите к нему фазу и ноль, затем монтируйте терморегулятор. Теперь необходимо соединить фазу, ноль и землю устройства с соответствующими контактами газового котла. Если на устройстве используется стандартная маркировка, контакты обозначены N, L и PE соответственно. После их соединения подключение терморегулятора к котлу завершено.

Как подключить терморегулятор к газовому котлу — смотрите видеоинструкцию